Размещено на http://www.allbest.ru/

11

Особенности телемеханики городских электрических сетей

Назначение телемеханики в сетях - осуществление управления режимом работы распределительной сети с единого диспетчерского пункта, т.е. телеуправления выключателями на основе

телесигнализации о нарушениях,

телеизмерения нагрузок, напряжений узлов сети и.

Рассмотрим особенности построения телемеханики в городских электрических сетях.

Управление режимом городской сети производится дежурными выездными бригадами, общее руководство которыми осуществляется из диспетчерского пункта сети. В радиальных и петлевых схемах сети сигнал о нарушениях нормального режима поступает со стороны центра питания (ЦП). При отключении питающих линий 6.20 кВ - со стороны потребителя, о прекращении его электроснабжения.

Так как в сети напряжением 6.20 кВ, с изолированной нейтралью, при однофазных замыканиях на землю, потребители могут работать, и поэтому защита от замыканий на землю выполняется лишь на сигнал. Сигнализация осуществляется с помощью общего устройства неселективной сигнализации. Оно состоит из части, контролирующего состояние изоляции распределительной сети в целом, и дополнительного устройства, устанавливающего поврежденную линию.

Устройство общей сигнализации присоединяется к трансформаторам напряжения сборных шин напряжением 6.20 кВ ЦП и подает сигнал при появлении замыкания на землю на любом присоединении данного ЦП.

Определение линий с однофазным замыканием на землю производится с помощью приборов, установленных на линиях, отходящих от ЦП и РП.

В качестве таких приборов в городских кабельных сетях с компенсированной нейтралью применяется устройство сигнализации, реагирующее на высшие гармоники в токе нулевой последовательности.

Высшие гармоники появляются при действии дугогасящих аппаратов при однофазном замыкании на землю и наложении токов прямой и обратной последовательности тройной частоты, проходящих по путям токов нулевой последовательности.

Для определения поврежденной линии прибор, с помощью кнопок присоединяется поочередно к трансформаторам тока нулевой последовательности, отходящих кабельных линий.

Вначале, определяется поврежденная питающая линия, отходящая от ЦП, а затем в РП определяется распределительная линия с однофазным замыканием на землю.

В сети с нейтралью, заземленной через высокоомный резистор, при однофазных замыканиях на землю релейная защита имеет возможность действовать на отключение поврежденной линии, так как в токе замыкания на землю содержится значительная величина активной составляющей.

В случае отказа в отключении поврежденной линии защита на следующем шаге логики, т.е. с выдержкой времени, должна отключить сам резистор и далее (при необходимости) отключается ввод от силового трансформатора центра питания на данную секцию шин напряжением 6.20 кВ.

На петлевых линиях напряжением 6.20 кВ устанавливаются указатели токов короткого замыкания.

В автоматизированных сетях нарушение режима сети может быть установлено только в процессе осмотра сетевых сооружений, так как при повреждении происходит автоматическое отключение поврежденной линии и автоматическое восстановление электроснабжения потребителей.

В таких сетях рекомендуется применять телемеханизацию только ЦП и РП с выводом сигнализации на диспетчерский пункт в следующем объеме:

телесигнализации положения основного коммутационного оборудования (выключателей всех линий 6.20 кВ и секционного выключателя РП или ЦП);

телеизмерения при необходимости, по вызову, нагрузок питающих (для РП) и отходящих от РП и ЦП линий и напряжения на секциях шин 6.20 кВ;

аварийно-предупредительная сигнализация не менее двух общих сигналов: при аварии - съем показаний фиксирующих приборов, параметров короткого замыкания,

при неисправности - сигналы о замыканиях на землю на секциях шин распределительного устройства напряжением 6.20 кВ;

телеуправления (одна общая команда) для целей гражданской обороны, а в отдельных случаях - выключателями отходящих от ЦП линий.

В качестве каналов связи для целей телемеханики используются городские телефонные сети или специально прокладываемые линии связи, а также высокочастотные каналы и радиоканалы (для протяженных сетей).

В качестве канала передачи информации может быть использован контур нулевой последовательности, образуемый открытым треугольником трансформаторов напряжения, индуктивное сопротивление обмоток которого компенсируется последовательно включаемой емкостью, и тремя фазами воздушной линии сети.

Кодированные сигналы передаются наложением на ток промышленной частоты тока нулевой последовательности другой частоты, циркулирующего в цепи три фазы - земля.

Применение телеуправления включателями напряжением 6.20 кВ может быть оправдано для автоматического управления режимом работы автоматизированной сети с целью снижения потерь энергии.

В связи с высокой стоимостью средства телемеханики в ТП не применяются.

телемеханика городская электрическая сеть

Особенности телемеханики распределительных сетей

В качестве дистанционных приборов могут быть использованы омметры, которые позволяют определять расстояние от ЦП до места повреждения по величине полного или реактивного сопротивления петли короткого замыкания

Расстояние до места повреждения прямо пропорционально измеренному сопротивлению петли.

Визуальные указатели короткого замыкания и система телесигнализации о положении секционирующего выключателя относятся к топографическим приборам места короткого замыкания в воздушных сетях напряжением 6…10 кВ.

При резком увеличении тока в линии во время короткого замыкания срабатывает так называемый измерительный блок, содержащий датчики тока, выходной параметр которых пропорционален току в линии, и указатель срабатывания (флажок указателя поворачивается к наблюдателю стороной, окрашенной в яркий цвет). По положению флажка указателя определяется направление, на котором произошло короткое замыкание. Указатели короткого замыкания размещаются на опорах в местах ответвлений от магистральной линии и за секционирующим выключателем.

Если увеличение тока было кратковременным и на линии в результате автоматического повторного включения восстановилось напряжение, указатель срабатывания возвращается в исходное положение.

В качестве источников питания служат емкостные преобразователи напряжения, в состав которых входят подвешенные к проводу изоляторы, обеспечивающие емкостной отбор, или подвешенный в одном пролете дополнительный провод.

При использовании указателей исключается необходимость при поиске поврежденного участка применять так называемый метод пробных включений на короткое замыкание, когда вначале на отключенной линии разъединителем отключается одно из предполагаемых поврежденных ответвлений и выключателем ЦП включается распределительная линия.

В этом случае имеет место значительный расход коммутационного ресурса выключателей, а также возрастает вероятность развития аварии при выходе из строя привода выключателя.

Переносные приборы как направленного, так и ненаправленного действия используются для определения точного места замыкания на землю или обрыва провода.

У переносных приборов измерительный элемент выполнен в виде индукционных преобразователей тока и антенных преобразователей напряжения.

Действие направленного прибора "Зонд", применяемого в электрических сетях для определения места замыкания на землю, основано на сравнении фаз напряжения и тока одиннадцатой гармонической составляющей нулевой последовательности.

По отклонению стрелки индикатора влево или вправо судят о направлении поиска повреждения.

Действие направленного прибора "Волна", который применяется для определения места обрыва провода, не сопровождающегося замыканием на землю, основано на фиксации тока нулевой последовательности в линии или его высших гармонических составляющих.

Показания прибора на поврежденной линии до места обрыва максимальны, а за местом обрыва резко снижаются, поэтому поиск места обрыва проводов начинают с ЦП, что не способствует сокращению времени поиска повреждения.

Использование приборов для обнаружения места повреждения позволяет сократить время поиска повреждения и отказаться от метода пробных включений,

Суть метода пробных включений состоит в том, что отключенная ЦП воздушная линия разделяется с помощью разъединителей продольного и поперечного секционирования на части с последующим включением под напряжение одной из них. Это позволяет выявить, на какой из частей имеется повреждение. Последняя часть снова делится, и на нее подается напряжение. Процесс заканчивается локализацией поврежденного участка и восстановлением электроснабжения потребителей от неповрежденных участков сети.

Средства телемеханики устанавливаются на подстанциях напряжением 35/10 и 110/35/10 кВ, т.е. в ЦП, в следующем объеме:

· телеуправления коммутационным оборудованием, имеющим существенное значение для работы подстанций в схеме сети;

· телесигнализации положения коммутационного оборудования подстанций;

· аварийно-предупредительной телесигнализации (работа защиты - один общий сигнал, авария трансформатора - один сигнал для всех трансформаторов, ненормальная работа трансформатора - один сигнал с трансформатора, "земля" на секции 35 кВ - один с секции, неисправность на подстанции - один общий сигнал);

· телеизмерений по вызову (тока на трех сторонах обмотки трехобмоточного трансформатора и одной стороне двухобмоточного трансформатора; тока отходящих линий напряжением 10 и 35 кВ; напряжения на шинах 35 и 10 кВ).

Каналы телемеханики от подстанции до диспетчерского пункта организуются путем вторичного уплотнения телефонного канала диспетчерской связи (высокочастотного или проводного).

В качестве резервного канала связи подстанции с диспетчерским пунктом могут быть использованы средства ультракоротковолновой радиосвязи специализированных ремонтных бригад, а также местная телефонная связь, входящая во внутрирайонную сеть телефонной связи.

Имеются разработки устройств телесигнализации, осуществляющих передачу информации непосредственно по линиям напряжением 10 кВ с контролируемого пункта в ЦП. Они основаны на наложении на ток промышленной частоты сигналов других частот (30.100 кГц). Аппаратура телесигнализации подключается к двум фазам линии напряжением 6.10 кВ с помощью конденсаторов связи и фильтров присоединения. Для предотвращения растекания токов высокочастотных сигналов устанавливают заградители. Устройство позволяет формировать с помощью высокочастотных импульсов три сигнала с каждого контролируемого пункта.

Разработано также более простое и более помехозащищенное устройство импульсной телесигнализации, обладающее большим радиусом действия и не требующее высокочастотной обработки присоединения.

Импульсная телесигнализация предназначена для передачи сигналов с сетевых распределительных пунктов о наличии напряжения на шинах, положении выключателей ввода и отходящих линий, состоянии изоляции.

Действие системы основано на формировании с помощью тиристорного импульсного генератора и коммутатора мощных кодированных импульсов, образующих число - импульсный код, и передаче их через устройство присоединения по каналу фаза - земля линии напряжением 10 кВ. В ЦП импульсные сигналы воспринимаются индукционным датчиком, усиливаются, преобразуются в широко-импульсный сигнал и расшифровывается.

Телемеханика в системе электроснабжения промышленных предприятий